芦山7.0级地震前地震活动的临界点特征

直接检测大地震之前空间相关长度的增长是一种从观测的地震活动中检测临界点特征的独立的方法.本文研究了2013年4月20日四川芦山7.0级地震前5年震中周围地区中等地震活动的空间相关长度变化.结果表明,从地震前近两年开始,中等地震以上地震的空间相关长度出现明显增长,变化趋势可以用幂次率进行很好的拟合.用该地区没有7级以上强震发生的时段的地震目录采用相同方法进行了计算,没有发现明显的幂次率增长现象,说明强震前中等地震以上地震的空间相关长度的幂次率增长是地震孕育过程中临界点物理特征的表现.     

2011年日本9.0级地震前地震空间相关长度增长现象

使用单键群方法研究了2011年3月11日日本本州东北部海域9.0级地震前地震空间相关长度变化。结果表明,在本次地震发生前约两年,5级以上地震的空间相关长度开始出现明显增长,变化趋势可以用幂次率进行很好的拟合。用没有7级以上强震发生的时段内的地震目录,采用相同方法进行了计算,没有发现明显的幂次率增长现象,说明强震前5级以上地震的空间相关长度的幂次率增长是地震孕育过程中震源区的物理性质特征的表现之一。     

汶川8.0级地震前地震空间相关长度变化特征

分析了汶川8.0级地震前的地震空间长度的时空演变。在计算空间相关长度过程中采用长轴与孕震区主要断裂走向一致的椭圆型空间窗,并设计了优化程序。在本次特大地震前观测到了增长的地震空间相关长度。利用合成地震目录对结果进行了显著性检验,结果否定了零假设,表明观察到的模型不是由随机数据干扰造成的,这一观点的置信水平被证实为93.9%。     

山丹-民乐6.1级地震前地震空间相关长度增长现象和预测效果

在2003年12月25日甘肃山丹-民乐6．1级地震前,用地震空间相关长度分析方法研究了甘肃及邻区几个区域的空间相关长度增长的现象。在得出的地震危险性最高的区域发生了山丹-民乐6．1级地震,表明地震空间相关长度分析对中强地震的地点预测是一种有效的方法。     

2003年岷县5.5级地震地震学前兆特征及预报意义

研究了2003年甘肃岷县5.5级地震的地震学前兆的变化特征,显示尾波Qc值和地震空间相关长度在震前都呈增长趋势,用幂次率关系对这种变化进行了拟合。结果为利用尾波Q值和地震空间相关长度的监测资料建立预测地震发生时间的方法和指标打下了基础。     

河套地震带分区地震空间相关长度变化特征

以河套地震带作为研究区域,选取2001年以来小震事件作为研究对象,采用单键群(SLC)方法,计算研究区地震空间相关长度,并分区域讨论其时序变化特征。计算结果表明,2001年以来,河套地震带5个子区域地震空间相关长度表现出不同变化特征,且无持续性变化,多在约3年时间尺度上表现出增长现象,表明地震空间相关长度的增长变化不太可能反映区域应力场的长期变化,而可能携带应力场的中期变化信息。通过设定不同计算窗长和滑动步长来考证计算结果,发现地震事件时空分布的非均匀性、空间窗形状和大小等因素,可能影响地震空间相关长度的数据变化幅度,但不影响整体变化趋势。     

河套地震带Pg波速度过渡区的地震空间相关长度幂律变化

基于Pg波速度反演和地震重新定位, 运用单键群算法对Pg波速度过渡带的地震空间相关长度进行了幂律拟合分析． Pg波速度反演结果表明, 其速度的横向变化表现出构造相依的特征, 速度高低与地壳厚度呈正相关, 并在包头—西山嘴凸起和岱海凹陷两个区域形成Pg波速度过渡带． 利用重新定位的地震数据计算了这两个速度过渡区的地震空间相关长度, 结果显示其幂律拟合曲线均呈一定的增长趋势, 表明2008年以来两个Pg波速度过渡区域的应力作用不断集聚、 增强, 断层有逐步进入协同化阶段的可能, 加之速度过渡带通常是地壳运动强烈区域, 未来将成为孕育中强地震的有利场所． 在有效控制定位误差的条件下, 重新定位可以明显减小地震空间相关长度的离散形态, 提高计算精度．      

地壳介质破裂的尺度理论在研究山丹-民乐 6.1级地震的地震学前兆特征中的应用

介绍了Allegre的地壳介质破裂的尺度理论和根据该理论建立一种预测地震发生时间方法的可能性. 作为震例研究了甘肃山丹——民乐6.1级地震的地震学前兆（地震空间相关长度和尾波Qc值）特征. 结果表明,地震空间相关长度和尾波Qc值在震前都呈增长趋势,用幂次率关系拟合了这两种参数的上升变化形态. 这为利用地震空间相关长度和尾波Q值的监测资料建立一种预测地震发生时间的方法和找到预测指标打下了基础.      

大同及邻区地震网格化相关分析及预测意义

利用华北地区1970年～2009年的ML3.0级以上地震资料,使用相关分析方法,研究了大同及邻区的中小地震空间分布模式,及其在该区中强地震前的异常情况。研究工作首先是确定空间范围、时间窗和时间滑动步长,然后将地震的空间分布进行网格化再转化为序列;对一个时段和它的稍长时段的地震空间分布进行序列化,计算两个序列的相关系数;并分析相关系数在中强地震前是否明显变化。计算结果表明：当空间取以1989年大同-阳高5.9级地震震中为中心,经向长度和纬向长度均为1.6度的矩形区域,时段长度取3600天,稍长时段取3700天,滑动步长取100天的情况下,1980年～2009年的相关系数时间序列数值整体上稳定,在0.94～1之间波动,但在1989年山西大同-阳高5.9级地震、1991年山西大同5.8级地震与1999年山西浑源5.6级地震前2年均出现过相关系数小于0.94的异常现象,表明地震的空间分布上出现明显变化。并讨论了相关系数异常对于中强地震的前兆意义,可以得到以下3点认识：（1）大同及周边地区的中强地震前,中小地震空间分布模式发生显著变化,可作为2年尺度的震兆异常,为该区中期地震预测提供时间上的参考;（2）考虑到研究区的限定范围为震中周边0.8度以内,地震时空分布的相关分析结果对于地震地点的预测也具有指示意义;（3）相关分析可以为识别此类地震空间分布模式的异常变化提供帮助。     

甘肃及邻近地区几次中强地震前地震空间相关长度增长的研究

用单键群分析方法，研究了甘肃及邻区发生的几次中强地震前的空间相关长度增长的现象. 结合震源区不同的情况，分别选取了圆形和沿断层带分布的平行四边形空间窗. 结果表明，所研究的几次中强地震前都观察到相关长度增长的现象.      

中国大陆地震空区统计特征分析

对中国大陆具备相对完整资料的367次5级以上地震,分5个工作片区进行统一定性要求的地震空区图像扫描,得到194次震前的空区图像.其中震前有空区地震与研究地震的比例分别为:华北片区14∶36;华东南片区21∶24;川滇片区68∶124;青藏高原北部片区36∶82;新疆片区55∶101.震前出现空区图像比例最低的为华北地区,最高的为华东南地区,新疆与川滇地区基本相当.在此基础上着重讨论了空区形成后发生的主震与空区形成持续时间、空区空间分布尺度及围空地震震级等的统计关系.结果表明,空区的持续时间、空间尺度与主震震级间存在一定的相关关系,但其误差较大.而围空的起始震级在5级主震前为ML2.5左右,6级主震前为ML3.5左右,7级以上主震前为ML4.0左右.主震通常发生在空区的边缘及附近的外部地区.5级、6级和7级地震前出现空区图像的比例分别为45.8%、72.6%和100%,一定程度上表明了震前空区图像是强震前的重要异常判据.     

2013年甘肃岷县漳县M_S6.6地震余震序列时域衰减特征分析

本文基于补充遗漏地震事件后的地震目录和修正的大森公式,对2013年7月22日甘肃岷县漳县6.6级地震余震序列时间域衰减特征进行了分析.鉴于主震后短时间内目录遗漏的余震较多,首先利用岷县台连续地震记录波形的高频包络差,检测主震后3h内目录遗漏的地震.经检测在主震后3h内共发现目录遗漏的ML1.0以上地震139个,最大震级为ML3.6.主震后1000s内检测到遗漏地震69个,约为目录给出余震数量的6倍.而后使用补充遗漏地震的目录,基于修正的大森公式分别拟合余震频度和余震地震矩随时间的变化.结果显示拟合p值约为1.07,表明岷县漳县地震余震序列衰减速率与全球平均水平接近,而未补充遗漏地震的频度拟合会造成余震序列衰减速率的低估.利用高频包络差直接计算地震频度曲线,通过三种衰减模式对地震频度曲线拟合参数比较,未观察到岷县漳县地震主震后存在早期余震缺失现象.分析认为,加入遗漏地震可以提高余震频度拟合估计衰减速率结果的准确度和精度,若缺少遗漏地震检测结果,则使用地震矩拟合所得衰减速率结果准确度较优,但需充分考虑其精度上的误差.在分析余震序列衰减特征的实际研究工作中,需根据地震目录完整性选择适当的拟合方法.     

2014年8月3日云南鲁甸MS6.5级地震序列重定位与震源机制研究

本研究采用双差定位法对2014年 8月3日至7日期间鲁甸M_S6.5级主震及647个余震序列进行重新定位,得到471个重定位结果.结果显示,主震的震源深度为13.3 km,与破裂过程显示的初始破裂深度较为接近,余震序列呈现出近东西向-北西向的不对称共轭状分布,近东西向长约17 km,而北西向长约22 km,小震优势分布深度为10 km以上,且由主震处沿共轭断层分别向东南向和近东西向逐渐往10 km深度以上的浅部迁移.小震分布还展示出发震断层高倾角分布,且与昭通-鲁甸断裂分支断裂包谷垴-小河断裂活动相关.由于主震破裂的质心深度可为深入认识本次地震灾害严重提供重要证据,为此我们采用gCAP（generalized Cut And Paste）方法反演了包括主震在内共5个4.0级以上地震的震源机制解,结果显示主震质心深度仅约5.0 km,与已有破裂过程显示的较大滑移量处于2~8 km之间的深度一致.本次主震错断了互为共轭的两条断裂,这种共轭破裂模式与矩心深度较浅,可能为本次地震致灾严重的重要原因.     

本州M_W9.1地震前破裂区内地震与地球自转之间的相关现象

强震发生前震源系统可能处于不稳定状态,在这种情况下,震中附近地区的地震活动或许会对微小的应力变化敏感.地球自转会在震源断层面上引起应力,地球自转速率变化也会在震源断层面上引起应力变化.由于地球自转速率变化非常微小,在震源断层面上引起应力变化也非常微弱,如果震源区处于极不稳定状态,这种微弱的应力变化或许会激发一些地震活动.这些被激发的地震活动将会表现出与地球自转速率变化的显著相关性.为了考察2011年3月11日日本本州9.1地震发生前震中附近地区是否存在与地球自转速率变化显著相关的地震活动,选取2000年1月-2011年2月M≥5.0地震集中活动区域为研究区域,根据USGS发布的1991年1月-2011年2月的地震目录,利用舒斯特(Schuster)统计检验方法,研究了地球自转与本州M_W9.1地震前发生的地震活动之间的相关性.检验结果用P值来评估,P值越低表示相关性越显著.结果如下:在研究区内5.4≤M≤6.9地震的P值的时间变化显示本州M_W9.1地震前从2009年6月-2010年1月存在低于0.5%的P值.当P值达最低值时,约82%的5.4≤M≤6.9地震发生在地球自转速率季节性变化的加速期,显示出了地震活动与地球自转速率加速之间的显著相关性.取3°×3°的空间窗,以0.1°的步长沿经度和纬度滑动对P值进行空间扫描,可以得到P值的空间分布.扫描区域远大于研究区,经纬度范围为(33°N-43°N,138°E-147°E).在P值的空间分布图上,可发现在P值处于最低值期间,低于0.5%的P值集中分布在研究区的北部,本州M_W9.1地震震中位于这个低P值区的边缘.因此,本州M_W9.1地震前在其破裂区内存在显著的与地球自转相关的地震活动现象,说明破裂区内存在非常不稳定的地区.     

青海祁连MS5.2地震微震检测与目录完备性研究

利用模板匹配方法对2015年11月23日青海省祁连县M_S5.2地震进行遗漏地震检测研究,由于主震后短时间内目录中遗漏事件较多,故对主震后1天的连续波形进行检测。主震后1天内青海测震台网记录到的余震个数(包括单台)共62个,选取主震后M_L1.0以上余震30个作为模板事件,通过匹配滤波的方式扫描出遗漏地震31个,约为台网目录给出的0.5倍。基于包络差峰值振幅与震级的线性关系估测检测事件的震级参数,最后将检测后的余震目录与台网余震目录在主震后1天内的最小完备震级进行对比分析,结果发现检测后最小完备震级从M_L1.2降到了M_L0.7,得到青海测震台网在祁连地区最小完整性震级为M_L0.7。     

海城-岫岩地区较大地震前震源机制的比较

海城-岫岩地区是辽宁省小震、震群多发地区。本文选用1975年以来具有一定发震规模,且仪器记录相对较完整的3个显著震群（1975年海城7.3级,1999年岫岩5.4级和2008年海城ML4.8级地震）,将其较大地震前ML≥4.0级地震震源机制结果进行比较,发现海城7.3级和岫岩5.4级地震前ML≥4.0级地震震源机制解与主震有较好的一致性,而2008年11月海城4.8级地震前ML≥4.0级地震震源机制一致性较差。我们对能否借鉴前震震源机制一致性的差异快速判断中强震发展的趋势,进行了探讨和研究。     

Searching for an Earthquake Precursor—A Case Study of Precursory Swarm as a Real Seismic Pattern Before Major Shocks

A long-range correlation between earthquakes is indicated by some phenomena precursory to strong earthquakes. Most of the major earthquakes show prior seismic activity that in hindsight seems anomalous. The features include changes in regional activity rate and changes in the pattern of small earthquakes, including alignments on unmapped linear features near the (future) main shock. It has long been suggested that large earthquakes are preceded by observable variations in regional seismicity. Studies on seismic precursors preceding large to great earthquakes with M ≥ 7.5 were carried out in the northeast India region bounded by the area 20°–32°N and 88°–100°E using the earthquake database from 1853 to 1988. It is observed that all earthquakes of M ≥ 7.5, including the two great earthquakes of 1897 and 1950, were preceded by abnormally low anomalous seismicity phases some 11–27 years prior to their occurrence. On the other hand, precursory time periods ranged from 440 to 1,768 days for main shocks with M 5.6–6.5 for the period from 1963 to 1988. Furthermore, the 6 August, 1988 main shock of M 7.5 in the Arakan Yoma fold belt was preceded by well-defined patterns of anomalous seismicity that occurred during 1963–1964, about 25.2 years prior to its occurrence. The pattern of anomalous seismicity in the form of earthquake swarms preceding major earthquakes in the northeast India region can be regarded as one of the potential seismic precursors. Database constraints have been the main barrier to searching for this precursor preceding smaller earthquakes, which otherwise might have provided additional information on its existence. The entire exercise indicates that anomalous seismicity preceding major shocks is a common seismic pattern for the northeast India region, and can be employed for long-range earthquake prediction when better quality seismological data sets covering a wide range of magnitudes are available. Anomalous seismic activity is distinguished by a much higher annual frequency of earthquake occurrence than in the preceding normal and the following gap episodes.     

基于区域地震波形的2017年新疆精河MS6.6地震破裂方向性及发震构造研究

2017年8月9日的新疆精河MS6.6地震是近年来天山北缘发生的最大地震,震中位于由多条逆冲断层组成的库松木契克断裂带内.由于震源较深、构造形变复杂、区域地震台站相对稀疏,仅根据震源机制解、余震分布和InSAR观测结果等难以直接判定发震构造.本文针对倾滑型地震发展了一种基于区域地震波形的破裂方向性测定方法,利用余震作为参考地震进行路径校正,根据主震和参考地震的波形时移差和Pn-Pg到时差分别确定主震在水平方向和深度方向的破裂尺度,进而推断同震破裂的延展方向和延伸尺度.本文在反演了主震的点源参数后,应用新发展的方法测定了地震的破裂方向性.点源反演结果显示,精河地震是一个发生在中地壳的高角度逆冲地震,矩震级约6.2,质心深度21km,震源持续时间5.5s,两个双力偶节面分别为102°/45°/106°(NP1)和259°/47°/74°(NP2).破裂方向性分析结果显示,地震的破裂面为南倾的NP1节面,地震沿着破裂起始点向西南方向、向下破裂,总破裂长度约11.5km,其中,沿深度的破裂范围约7km,沿水平的破裂范围约9km,平均破裂速度约2.1km·s-1.综合区域地质资料、卫星影像等判定本次地震的发震断层为精河南断层,地震可能只破裂了断层的下段(17~25km),并未破出地表.     

中国大陆地震条带统计特征分析

对中国大陆具备相对完整资料的327次M≥5.0地震,分5个工作区进行了统一要求的地震条带图像扫描,发现96次中强震前存在条带图像,约占研究地震总数的29％.其中震前有条带地震与研究地震的比例分别为:华北地区30％,华东南区29％,川滇地区41％,青藏高原西北缘24％,新疆地区16 ％.中强震前出现条带比例最低的是新疆,...